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粉末涂料中聚乙烯蜡的冒烟问题分析

来源: 天诗蜡粉更新日期:2019-08-19 联系电话: 025-58393758
  与传统的溶剂型涂料相比,粉末涂料虽然没有易挥发的有毒物质对环境造成污染,但在固化过程中的反应会有小分子物质释放,这些小分子物质聚集在一起会产生烟雾,就是所谓的冒烟现象。
  粉末涂料中常用的增硬,抗划伤助剂是聚乙烯蜡,外观为白色小微珠状或片状,具有熔点较高、硬度大、光泽度高、颜色雪白等特点,在高温中熔融,在冷却至常温时析出,以微晶形式存在于涂料中且能迁移到涂膜表层,最终与涂料其他组分形成一个“蜡化”的表层,达到抗划伤的效果。
  蜡粉高温易熔融的特性,使得它在烘烤过程中不可避免的有一部分的小分子物质从表层析出,最终与空气接触,产生冒烟现象。冒烟现象会导致涂装时面包炉打开时有肉眼可见的烟,涂装企业被认为有环保问题;或者在立式烘烤炉中产生沉积物,易引发火灾事故。
  为了判断不同蜡的挥发性,可以采用如下的判断方法
 
  1、烘箱失重法:取样品3g放在直径50mm的铝制称量皿中,220℃烘箱中烘烤20min,冷却至室温测失重率。
 
  2、TGA法:取样品5mg放入TGA中,以20℃/min的速率升温到220℃,并保温20min,读取TGA的失重率。
 
  3、烘箱观察法:取样品3g放在直径50mm的铝制称量皿中,每6L烘箱放一个,220℃烘箱中烘烤20min,开门观察冒烟情况。
  上述实验中,天平的精度要达到0.1%精度,能够称量到1毫克,一般来说价格在1000元/台左右的的分析天平就完全达到要求;烘箱温控精度最好误差在1℃以内。样品取3-5克较适中,用1克样品做,实验的一致性比较差,用10g样品做,实验的精确度比较差。
 
  把蜡放在烧杯中观察熔化过程的冒烟性,受蜡的颗粒形状、粘度、熔点等原因影响,传热过程会有较大差别,某些时候会局部过热产生冒烟,实验的一致性比较差。
 
  不同的蜡的热失重情况差异非常大,以烘箱失重法为判定条件,有的小于1%,有的大于20%,根据热失重情况把蜡分为5级:
  近年来,随着环保要求的提高,粉末涂料市场上的蜡已经以冒烟二级/三级为主,仍有部分客户使用冒烟四级的产品,冒烟五级的基本无人使用。冒烟三四五级的蜡,用烧杯熔化时,可以明显看到有烟雾。冒烟五级的蜡,固体颗粒状态时,一般情况可以闻到有较大的气味。
 
  欧美日本进口的蜡,基本都是一级;东南亚产的以三级/四级为主,少量一级/二级;国产的蜡一二三四五级均有。南京天诗主要生产销售冒烟等级为一级/二级的蜡。
  一般来说,冒烟较多的蜡,说明小分子较多,这部分蜡不但不会起到的好的抗划耐磨性,而且还会使分子量较大的蜡的抗划伤性能降低。所以,少加蜡,加好蜡才是比较好的使用策略。
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